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物理试题 2023.05
一、单项选择题： 本题共 8 小题，每小题 3 分， 共 24 分。每小题只有一个选项符合题目 要求。
1．关于电磁波，下列说法正确的是( )
A．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关
B．麦克斯韦预言了电磁波，并首次用实验证实了电磁波的存在
C．额温枪测温利用的是接收人体辐射出的红外线，红外线的辐射强度与温度有关 D．新冠肺炎诊断中，要用 X 光扫描肺部，是因为在电磁波中X 光的穿透能力最强
2. 关于表面张力，以下说法中正确的是( )
A. 缝衣针浮在水面上不下沉是重力与水的浮力平衡的结果
B. 小木块能够浮在水面上是液体表面张力与其重力平衡的结果
C. 露珠表面的水分子之间的距离小于内部的水分子之间的距离
D. 小昆虫在水面上自由往来而不陷入水中是液体表面张力在起作用
3. 下列说法中正确的是( )
A. 扩散现象就是分子的热运动
B. 20℃的水和 20℃的氮气的分子平均动能相同
C. 容器中的气体对器壁的压强是由气体分子间有排斥力而产生
D. 用 NA 表示阿伏伽德罗常数，M 表示氧气的摩尔质量，ρ 表示氧气的密度，那么一个氧 气分子的体积可表示为
4. 如图甲，是电磁波发射电路中的 LC 电磁振荡电路，
电流的变化规律如图乙，图甲中电流方向为正方向。某
时刻电路中有正方向电流且电容器上极板带正电，下极
板带负电，则该时刻处在乙图中哪个过程中( )
A. 0 至 0.5 × 10－3s B. 0.5 × 10－3s 至 1 × 10－3s
C. 1 × 10－3s 至 1.5 × 10－3s D. 1.5 × 10－3s 至 2 × 10－3s
5. 在图 a 、b 、c 三种固体薄片上涂上蜡，由烧热的针接触其背面一点，蜡熔化的范围如图 a、b、c 所示。而甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图d 所示。
下列说法正确的是( )
A. 甲、乙、丙都是晶体
B. 甲、乙为非晶体， 丙是晶体
C. 甲、丙为非晶体，乙是晶体
D. 甲为多晶体，乙为非晶体，丙为单晶体
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6. 一定质量的理想气体，从图示 A 状态开始，经历了 B 、C，最后到 D 状态，下列判断中正确的是( )
A. A D 压强减小，内能减小 B. A B 温度升高，压强不变
C. B C 温度降低，气体做正功 D. C D 体积变小， 气体吸热
7. 回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示它的核心部分是
两个 D 形金属盒，两盒相距很近，分别和高频交流电源相连接，两盒间的窄缝中形成匀 强电场，使带电粒子每次通过窄缝都得到加速。两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒 底面，带电粒子在磁场中做圆周运动，通过两盒间的窄缝时反复被加速，直到达到最大圆 周半径时通过特殊装置被引出。如果用同一回旋加速器分别加速氚核( 1 (3)H )和a粒子
( 2 (4)He )，比较它们所加的高频交流电源的周期和获得的最大动能的大小， 则 ( )
A. 加速a粒子的交流电源的周期较大
B. 加速氚核和a粒子的交流电源的周期一样大
C. a粒子获得的最大动能较大
D. 氚核和a粒子获得的最大动能一样大
8. 2023 年， 中国取得了抗击新冠肺炎战役的全面胜利，其中消杀工作功 不可没。如图所示是某种家庭便携式防疫消毒用的喷雾消毒桶及其原理 图，内部可用容积为2L，工作人员装入稀释过的1.2L 药液后旋紧壶盖， 关闭喷水阀门，拉动压柄打气，每次打入压强为1atm ，体积为0. 1L 的气
体，此时大气压强为1atm ，当壶内压强增大到2atm 时，开始打开喷阀消杀，假设壶内温 度保持不变，若不计管内液体体积，以及管内外液面压强差。 下列说法正确的是( )
A. 工作人员共打气 9 次
B. 打开阀门，当壶内不再喷出消毒液时，壶内剩余消毒液的体积为 0.3L
C. 打开阀门，当壶内不再喷出消毒液时，壶内剩余消毒液的体积为 0.1L
D. 消毒液喷出过程，气体对外做功，对外做功等于从外界吸收热量
二、多项选择题： 本题共 4 小题，每小题 4 分， 共 16 分。每小题有多个选项符合题目要 求，全部选对得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。
9. 下列说法中正确的是( )
A. 甲图中， 一个分子固定在 O 点，另一个分子从很远处逐渐靠近，直到不能再靠近为止 的过程中，分子势能先减小后增大
B. 乙图中，在测量分子直径时，可把油膜厚度视为分子直径
C. 丙图中，猛推木质推杆，密闭的理想气体分子斥力增大，温度升高，外界对气体做功
D. 丁图中，电冰箱的工作过程表明，热量可以自发的从低温物体向高温物体传递
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10.如图所示， 两端封闭的细玻璃管竖直放置， 用一段水银将管内空气分成 a 、b 两部 分，玻璃管导热良好。若缓慢转动玻璃管至水平位置，则转动过程中( )
A. a 气体压强变小，吸收热量
B. a 气体压强变大，放出热量
C. b 气体吸收的热量大于 a 气体放出的热量
D. b 气体吸收的热量小于 a 气体放出的热量
11. 如图，2021 年 11 月 8 日，王亚平身穿我国自主研发的舱外航天服“走出”太空
舱，成为我国第一位在太空“漫步”的女性。舱外航天服密封一定质量的气体，用来提供适 合人体生存的气压。王亚平先在节点舱(宇航员出舱前的气闸舱)穿上舱外航天服，航天 服密闭气体的体积约为 V1=1.4L，，压强p1=1.0×105Pa ，温度 t1=27℃ 。她穿好航天服后， 需要把节点舱的气压不断降低，以便打开舱门。若节点舱气压降低到能打开舱门时，密闭 航天服内气体体积膨胀到 V2=2.0L ，温度变为 t1=-3℃ ，此时航天服内气体压强为p2 。为便 于舱外活动，宇航员把航天服内一部分气体缓慢放出。出舱后气压降到p3=2. 1×104Pa ， 假设释放气体过程中温度不变，航天服内剩余气体体积变 V3=3.0L，航天服内封闭气体可 视为理想气体。下列说法正确的是为( )
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A. p2=7.2×104Pa
B. p2=6.3×104Pa
C. 航天服需要放出的气体与原来气体的质量比为
D. 航天服需要放出的气体与原来气体的质量比为
1
2
1
3
12. 如图所示，间距为 L 且光滑的平行长直金属导轨置于水平面上，导轨右端接有阻值为 R 的电阻，质量为 m、电阻为 r 的导体棒垂直跨接在导轨上。导轨的电阻不计，且接触良 好。在导轨平面上有一矩形区域内存在着竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为 B。开 始时，导体棒静止于磁场区域的左端，当磁场以速度v1 匀速向左移动时，导体棒随之开始 向左运动，同时受到水平向右、大小为 F 的恒定外力，并很快达到向左的恒定速度，此时 导体棒仍处于磁场区域内。则( )
A. 流经 R 的电流方向由 b 到a
B. 达到稳定状态时， 导体棒的速度为v2 = v1 一
C. 导体棒以恒定速度运动时，电阻 R 消耗的电功率P =
D. 导体棒以恒定速度运动时，克服外力做功的功率PF = Fv1 一
三、非选择题：本题共 6 小题， 共 60 分
13. (6 分) 炎热的夏季，养殖户用自动控温通风系统对养殖场进行控温。要求当养殖场
内的温度升高到 25℃时，通风系统立即启动。某同学设计的通风系统工作原理如图甲所
示：虚线框内的两接线柱间接测温电阻 RT 。当 R1 两端的电压升高到 3V 时，控制电路恰 能启动通风系统，低于 3V 时，通风系统立即停止工作。提供的器材为：
①直流电源(电动势 E=5V，内阻忽略不计)；
②电阻箱 R1 、R2 (阻值范围均为0 99999.9 )；
③控制电路模块(电阻可视为无穷大)；
④两测温电阻 RT1 、RT2 (工作特性分别如图乙、丙所示)。 根据原理，选择器材，并完成调试：
(1) 图甲中测温电阻应选用______ (选填“RT1”或“RT2”)；
(2) 接好测温电阻后，为实现 25℃时开启通风系统，对电路进行调试，先将开关 K2 拨 到触点 b ，并将电阻箱 R2 的阻值调至_____kΩ 、电阻箱 R1 的阻值调至______kΩ ，再闭合 开关 K1 ，测试通风系统能否正常工作。若能正常工作，再将开关 K2 拨回触点 a 即可。 (本问结果均保留 2 位有效数字)
14. (8 分)用图甲所示探究气体等温变化的规律。
(1)关于该实验下列说法正确的是___________。
A.为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油
B.应快速推拉柱塞
C.为方便推拉柱塞，应用手握注射器再推拉柱塞
D.注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以不标注单位
(2)测得多组空气柱的压强p 和体积 V 的数据 后，为直观反映压强与体积之间的关系，以p 为 纵坐标，以 为横坐标在坐标系中描点作图。小 明所在的小组压缩气体时漏气，则用上述方法作
出的图线应为图乙中的________ (选填“①”或“②”)。 (3)为更准确地测出气体的压强，小华用压强传感器和注射器相连，得到某次实验的 p - V 图如图丙所示，究其原因，是温度发生了怎样的变化___________
A.一直下降 B.先上升后下降 C.先下降后上升 D.一直上升
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(4)某同学将注射器活塞移动到体积适中的位置时，接上软管和压强传感器，通过 DIS
系统记录下此时的体积 V0 与压强p0 ，然后记录 5 组数据，作p 一 图。
在软管内气体体积 ΔV 不可忽略时，p 一 图像为双曲线，试用玻意耳定
律分析，该双曲线的渐近线(图中的虚线)方程是p = ___________。
(用 V0、p0 、ΔV 表示)
15.(8 分) “拔火罐”是我国传统医学 一种治疗手段。操作时，医生用点燃的酒精棉球加热 小罐内的空气，随后迅速把小罐倒扣在需要治疗的部位，冷却后小罐便紧贴在皮肤上。如 今火罐医疗已风靡全球，也成为国际著名运动员最为青睐的疗伤手段之一，在 2022 年北 京冬季奥运会期间，某次给运动员拔罐时，罐的容积为 60cm3 ，室温为 27℃ ，大气压 p0=1.0×105Pa ，罐导热性能良好。罐内封闭气体可视为理想气体。求：
(1) 拔罐过程中，罐内空气被加热到 57℃ ，求此时罐内
空气质量与室温下罐内空气质量的比；
(2) 罐倒扣到治疗部位后，罐内空气从 57℃降温到室
温，罐的容积由于皮肤变形减少 3cm3 ，求降温之后罐内气
体的压强(结果保留两位有效数字)。
16. (12 分)如图所示，一根足够长的粗细均匀的玻璃管竖直放置，用一段长为 19cm 的水 银柱封闭一段长 10cm 的空气柱，已知大气压强为 105Pa (相当于 76cmHg)，气体的温度为 27℃ ，玻璃管的横截面积为 2×10-4m2 ，对该装置分别进行下列三种操作，(水银密度未知) 请用已知量根据要求进行解答。 (1)若将玻璃管缓慢转至水平位置，整个过程温度保持不变，求封闭空气柱的长度；
(2) 若保持玻璃管竖直不动，使封闭气体吸收 5J 的热量温度缓慢升高到 57℃ ，求封闭气 体内能的变化量；
(3) 若将玻璃管的上端封闭后， 再将封闭的两部分气体升高相同的温度， 请判 断水银柱的移动方向并说明理由。
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17.(13 分)如图所示， 两个质量均为m = ，横截面积为 S 的完全相同的绝热活塞 A、B 把
竖直放置的绝热气缸分成体积相等的三部分，在气缸顶部和 处有固定卡环，分别限制活
塞 A 向上、B 向下运动。初始状态下，甲、乙两部分气体的压强相等，温度均为 27℃ ，活 塞与气缸壁间的摩擦不计， 现用电热丝对甲部分气体缓慢加热。(重力加速度g=10m/s2 ,大气
压强为P0) 求：
(1) 初始状态甲中气体压强是多少；
(2) 当甲气体的温度达到多少摄氏度时，活塞 B 恰好要上升；
(3) 当活塞 A 恰好上升到最高点时，甲、乙两部分温度差是多少；
18. (13 分)如图所示， 直角坐标系 xOy 平面内第一、三、四象限存在方向垂直纸面向里的 匀强磁场，第二象限存在沿y 轴正方向的匀强电场。质量均为 m、电荷量均为 q 的两带负
(
．．
)电粒子 a 、b 先后以同一速率v0 从y 轴上的 P 点分别沿 x 轴正、负方向入射，经过一段时
间后，两粒子恰好在 x 轴负半轴上的 Q 点相遇，此时两粒子均第一次通过 x 轴负半轴。已 知 O 、P 两点的距离为d，O 、Q 两点的距离为d ，不计粒子间的作用力和粒子受到的 重力。求：
(1)匀强电场的电场强度大小；
(2)匀强磁场的磁感应强度大小；
(
．．
)(3)粒子 a 、b 先后射出的时间差。
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物理答案 2023.05
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案 C D B B D A C D AB BC BD ABC
13【答案】 ①. RT1 ②. 12 kΩ ③. 18 kΩ
V ΔV
14.【答案】 ①. AD ②. ② ③. B ④. p 00
ΔV
15【解析】（1）由题意T0 (273 27) K 300K，T2 (273 57) K 330K，V0 60cm
3
V0 V0 V
由盖-吕萨克可得 ………①
T1 T2
m V2 0 T1 10
罐内空气质量与室温下罐内空气质量的比为 ………②
m1 V0 V T2 11
p2V p2 3V3
（2）罐倒扣到治疗部位降温之后，由理想气体状态方程得
T2 T3
p V p3 V0 V '
即 0 0 ………③
T2 T0
4
解得降温之后罐内气体的压强 p3 9.6 10 Pa …④
评分标准:每式 2 分，共 8 分。
16.【解析】（1）初态时封闭气体压强 p1=p0+ρgh………①
初态时封闭气体的体积 V1= l1 S
末态时封闭气体的体积 V2= l2 S
气体做等温变化，由玻意耳定律得 p1V1 p0V2 …………②
末态气柱长度 l2 =12.5cm…………③
V V
（2）气体做等压变化，由盖吕萨克定律得 1 3 ……④
T1 T3
封闭气体体积的变化量 V (l3 l1)S ………⑤
封闭气体对外界做的功 W 取负值，则W p1 V ……⑥
由热力学第一定律得 W+Q=△U……………⑦
气体内能的变化量△U=4.75J…………⑧
（3）假设水银柱不动，两部分气体做等容变化
p p
由查理定律得 ……⑨
T T
p T
整理待 p …………⑩
T
初态下端气体的压强为 p1，上端气体的压强为 p0，下端气体压强的增加量为 Δp1，上端气
体压强的增加量为 Δp
p1>p0，故△p1>△p…………………
∴水银柱向上移动…………
评分标准:每式 1 分，共 12 分。
17【解析】(1)对活塞 A 受力分析可知: P0S mg P甲S ………①
所以，P 甲=P 乙=1.2P0 ………②
（2）当活塞 B 恰好要上升时，对活塞 B 受力分析可知: P乙S mg P 甲S ………③
所以， P′甲=1.4P0 ……④
V
对甲气体研究：状态一：P 甲=1.2P0 ，V甲 T 甲=300K
3
V
状态二：P′甲=1.4P0 ，V甲 T′甲=？
3
由查理定律可知： P 甲 P 甲 ……⑤
T T 甲 甲
解得：T′甲=350K， ……⑥
即：t=77℃ ………⑦
(3) 对乙气体研究：当活塞 A 恰好到达顶点时，系统乙内气体状态未发生变化，即 T 乙=300K；
………⑧
2V
此时，对甲气体研究：状态三：P 甲=1.4P0 ，V 甲 T ′′甲=？
3
V V
由状态二到状态三，由盖吕萨克定律可知： 甲 甲 ……⑨
T T 甲 甲
解得 T ′′甲=700K ……⑩
甲、乙两部分温度差 ΔT= T ′′甲-T 乙=400K ………
评分标准：除⑤⑨每式 2 分外，其余每式 1 分，共 13 分。
18【解析】（1）b 粒子在电场中做类平抛运动，有 l 3d v t ………① 0 1
1
d at21 ………②
2
Eq
a ………③
m
2
解得： 3d 2mvt ， E 0 ……④ 1
v 3qd0
mv2
（2）a 粒子在磁场中做匀速圆周运动运动时，有 qv0B
0 ……⑤
r
2
由几何关系可知 r d l 2 r2 ……⑥
mv
解得： B 0 ………⑦
2qd
l 3
（3）由几何关系可知 sin ………⑧
r 2
即 60 ……⑨
a 粒子在磁场中运动的时间
360 60
t2 T ……⑩
360
2 r
其中T ………
v0
10 d
解得： t2 ……
3v0
10 3 3 d
则有 t t t …… ○13 2 1
3v0
评分标准:每式 1 分，共 13 分。
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